【技术实现步骤摘要】
一种汽轮发电机组轴系发生汽封碰磨故障分析方法及装置
本专利技术实施例涉及汽轮发电机
，尤其涉及一种汽轮发电机组轴系发生汽封碰磨故障分析方法及装置。
技术介绍
汽封碰磨是转动的转子与静止的汽封之间的碰摩现象，是典型的动静碰摩故障。动静碰摩故障是旋转机械在运行过程中最为常见的故障之一，它是造成机械频繁检修和失效的主要原因。碰摩故障涉及的物理现象包括：不平衡响应下的非线性、分形、混沌现象；因摩擦力产生的反向涡动失稳现象；临界转速提高的刚化效应；因摩擦生热产生的Newkirk效应等。前三类现象为碰磨的非线性特性产生的，多出现在高速轻载的转子系统。而发生在600MW等级机组的汽封碰磨，由于转子的质量重惯性大，且工作转速相对较低，因此动静碰摩故障的非线性现象不明显，而摩擦生热产生的Newkirk效应较为显著。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种汽轮发电机组轴系发生汽封碰磨故障分析方法及装置，用于解决如何实现实际大型汽轮发电机组轴系发生汽封碰磨故障热固耦合的问题。本专利技术实施例采用下述技术方案：
【技术保护点】
1.一种汽轮发电机组轴系发生汽封碰磨故障分析方法，其特征在于，包括：/n根据实际汽轮发电机组的轴系结构，建立实际汽轮发电机组的轴系的有限元模型，并将汽封碰磨的模型与实际汽轮发电机组的轴系的有限元模型关联；/n根据所述关联关系，所述实际汽轮发电机组的转子中心和汽封圈中心的相对位移，汽封圈的间隙半径，及相对位移与汽封圈的间隙半径的关系，确定发生汽封碰磨；/n在发生汽封碰磨的情况下，确定汽封圈受弹簧片的预紧力、转子在碰磨点的速度、转子的受力；/n根据轴系各节点的平动位移向量、所述汽封圈受弹簧片的预紧力、转子在碰磨点的速度和转子的受力，确定转子的弯矩；/n根据转子的弯矩，确定发生汽...
【技术特征摘要】
1.一种汽轮发电机组轴系发生汽封碰磨故障分析方法，其特征在于，包括：
根据实际汽轮发电机组的轴系结构，建立实际汽轮发电机组的轴系的有限元模型，并将汽封碰磨的模型与实际汽轮发电机组的轴系的有限元模型关联；
根据所述关联关系，所述实际汽轮发电机组的转子中心和汽封圈中心的相对位移，汽封圈的间隙半径，及相对位移与汽封圈的间隙半径的关系，确定发生汽封碰磨；
在发生汽封碰磨的情况下，确定汽封圈受弹簧片的预紧力、转子在碰磨点的速度、转子的受力；
根据轴系各节点的平动位移向量、所述汽封圈受弹簧片的预紧力、转子在碰磨点的速度和转子的受力，确定转子的弯矩；
根据转子的弯矩，确定发生汽封碰磨故障的转子的摩擦热源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据轴系各节点的平动位移向量、所述汽封圈受弹簧片的预紧力、转子在碰磨点的速度和转子的受力，确定转子的弯矩，表达式为：
其中，为轴系各节点的加速度向量组，为轴系各节点的速度向量组，为轴系各节点的平动位移向量组，M为质量矩阵，C为阻尼矩阵，G为陀螺效应产生的旋转矩阵，K为刚度矩阵，Ω为转子的转速，为转子未发生碰磨前所受到的激振力，为转子各节点因碰磨受到的摩擦力，为转子各节点因碰磨受到的法向接触力，为转子因碰磨热效应受到的截面弯矩。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据转子的弯矩，确定发生汽封碰磨故障的转子的摩擦热源，表达式为：
其中，t为温度，pc为热容，λ为导热系数，为摩擦热源，k为转子得到的摩擦热百分比，h为对流换热系数，其大小与换热工质和流动状态有关。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，转子的受力包括转子各节点因碰磨受到的法向接触力，则确定转子各节点因碰磨受到的法向接触力的表达式为：
其中，ks为弹簧片的等效刚度，为轴系各节点的平动位移值，Fin为弹簧片的预紧力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，转子的受力包括转子各节点因碰磨受到的摩擦力，则确定转子各节点因碰...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔亚辉，张俊杰，蒋东翔，陈景明，刘超，徐亚涛，陈创社，孙鹏，赵宗彬，渠福来，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司，神华国华北京电力研究院有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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